JP2016008039A

JP2016008039A - 車両のガラスシール構造

Info

Publication number: JP2016008039A
Application number: JP2014131900A
Authority: JP
Inventors: 田岡　義文; Yoshibumi Taoka; 義文田岡
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2014-06-26
Filing date: 2014-06-26
Publication date: 2016-01-18

Abstract

【課題】ガラスのスライドに伴う異音の発生を抑制できる車両のガラスシール構造を提供する。
【解決手段】車両のガラスシール構造１は、ウェザストリップ２と、ウェザストリップ２を固定する固定部材３とを備える。ウェザストリップ２は、スライド自在なガラス８表面に摺接するリップ２１と、リップ２１が一体化されると共に固定部材３に固定される本体部２２とを有する。固定部材３は、本体部２２が嵌め込まれて本体部２２とで囲まれる空間３３を形成する収納溝３１が形成される。本体部２２は、一端が空間３３に開口し、他端がリップ２１側に開口する貫通孔２３が形成される。貫通孔２３の横断面積は、空間３３の横断面積よりも小さい。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のガラスシール構造に関する。特に、ガラスのスライドに伴う異音の発生を抑制できる車両のガラスシール構造に関する。

自動車の昇降式ウインドウガラスには、車内への雨風の侵入を防止するウェザストリップが取り付けられている。例えば、特許文献１に示すウェザストリップ（ドアインナーシール）は、ドアウインドウガラスに摺接するシールリップを備え、その摺接面に所定曲率のＲ加工部が設けられている。このＲ加工部により、ドアウインドウガラスの傾斜角度にばらつきが生じても、ドアウインドウガラス面との間でほぼ均一な接触面積を確保して、ドアウインドウガラスの昇降時の異音発生を抑制している。

特開２００６−８８９２８号公報

しかし、上記Ｒ加工部では異音の発生の抑制が不十分な場合がある。リップを含む各部材の公差などにより、リップをドアウインドウガラスに適切に摺接させられるとは限らないからである。よって、異音の発生の抑制に更なる改善の余地がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、ガラスのスライドに伴う異音の発生を抑制できる車両のガラスシール構造を提供することにある。

本発明の一態様に係る車両のガラスシール構造は、ウェザストリップと、ウェザストリップを固定する固定部材とを備える。ウェザストリップは、スライド自在なガラス表面に摺接するリップと、リップが一体化されると共に固定部材に固定される本体部とを有する。固定部材は、本体部が嵌め込まれて本体部とで囲まれる空間を形成する収納溝が形成される。本体部は、一端が空間に開口し、他端がリップ側に開口する貫通孔が形成される。貫通孔の横断面積は、空間の横断面積よりも小さい。

上記車両のガラスシール構造は、ガラスのスライドに伴う異音の発生を抑制できる。

（Ａ）は実施形態に係る車両のガラスシール構造の概略断面図であり、（Ｂ）はヘルムホルツ共鳴器の吸音原理の説明図である。図１（Ａ）に示すドアトリムの上部を車外側から見た概略斜視図である。図１（Ａ）に示すドアトリムを車内側から見た部分概略図である。

本発明の実施形態の詳細を、以下に図面を参照しつつ説明する。ここでは、自動車のサイドドアにおけるウインドウガラスの周りに車両のガラスシール構造を設ける場合を例に説明する。

《実施形態》
実施形態に係る車両のガラスシール構造は、ウェザストリップと、ウェザストリップを固定する固定部材とを備える。この車両のガラスシール構造の主たる特徴とするところは、ウェザストリップと固定部材とでヘルムホルツ共鳴器を形成して、ウェザストリップとガラスとの摺接などで発生する異音を共鳴させることでこの異音を吸収する共鳴吸音機構を有する点にある。以下、図１〜図３を参照して詳細を説明する。通常、自動車のサイドドアは、ウインドウガラスを挟むように車内側と車外側とに同様のガラスシール構造が設けられるが、ここでは車内側に上記共鳴吸音機構を有する車両のガラスシール構造を設ける場合を例に説明する。車外側には通常の構造のガラスシール構造を設けている。まず、自動車のサイドドアの概要を説明し、順次、車内側の車両のガラスシール構造、車外側のガラスシール構造を説明する。

〔サイドドアの概要〕
図１（Ａ）に示すように、自動車のサイドドア７は、車内側（図１右側）に位置するインナパネル７１と車外側（図１左側）に位置するアウタパネル７２とを備える。このインナパネル７１とアウタパネル７２との間には、ウインドウガラス８が上下の矢印で示すようにスライド自在に取り付けられている（図１）。インナパネル７１のウインドウガラス８との反対側には、インナパネル７１を覆うドアトリム７３が取り付けられる。

〔車内側の車両のガラスシール構造〕
車内側に設けられる車両のガラスシール構造１は、車内側ウェザストリップ２と固定部材３とを備える。

［車内側ウェザストリップ］
車内側ウェザストリップ２は、車外側ウェザストリップ５と共に車内への風雨の侵入を防止する。車内側ウェザストリップ２は、サイドドア７の上端部で、ウインドウガラス８の車両前後方向（図１紙面垂直方向）の全長に亘って設けられている。車内側ウェザストリップ２の材質は、ゴムなどの弾性材料が挙げられる。車内側ウェザストリップ２は、二つのリップ２１と、これらリップ２１と一体化される本体部２２とを有する。

リップ２１は、ウインドウガラス８の車内側面に摺接してその車内側面とインナパネル７１（ドアトリム７３）との間をシールする。二つのリップ２１は、本体部２２のウインドウガラス８側において、ウインドウガラス８のスライド方向に互いの間隔を開けて並列に配置されている。

本体部２２は、後述する固定部材３の収納溝３１に嵌め込まれて固定されている。本体部２２には、複数の貫通孔２３が本体部２２の長手方向に並列して形成されている。貫通孔２３は後述する複数の空間３３に一つずつ対応しており、各貫通孔２３の一端は空間３３に開口し、他端はリップ２１同士の間に開口している。各貫通孔２３の横断面積Ｓ_１は、各空間３３の横断面積Ｓ_２よりも小さい（図１（Ｂ））。横断面は、貫通孔２３の軸方向と直交する方向の断面である。空間３３の横断面積が深さ方向に変化する場合は、貫通孔２３の開口に面した位置の横断面積を空間３３の横断面積Ｓ_２とする。また、ここでは各貫通孔２３の容積（Ｓ_１×Ｌ）よりも各空間３３の容積Ｖの方が大きい。各貫通孔２３は、各空間３３と共に共鳴吸音機構４を形成する。本体部２２の外周面には、収納溝３１の内面との間をシールする複数の突起が形成されている。

［固定部材］
固定部材３は、車内側ウェザストリップ２を固定する。固定部材３は、ドアトリム７３の上縁部に一体に設けられている。ここでは、固定部材３は、ドアトリム７３の上縁部とその下方に連続する屈曲片とを有し、上縁部と屈曲片との間に、ウインドウガラス８側に開口する収納溝３１が形成されている。

収納溝３１は、車内側ウェザストリップ２の本体部２２の長手全長が嵌め込まれて、本体部２２とで囲まれる空間を形成する。収納溝３１には、図２や図３に示すように複数の薄板状のリブ３２が設けられている。リブ３２は、本体部２２を当て止めすると共に収納溝３１の長手を複数の空間に区画する。本例では、リブ３２同士の各間隔Ｐは、不均一である（図２，３）。それにより、図１のように本体部２２が収納溝３１に嵌め込まれた際、図１（Ａ）や図２（二点鎖線）に示すように、本体部２２と収納溝３１とリブ３２とで囲まれる容積の異なる複数の空間３３を形成する。図２の二点鎖線の斜線で示すハッチングは、図１（Ａ）に示す本体部２２におけるリップ２１との反対側の面を示す。各空間３３は、各貫通孔２３と共に共鳴吸音機構４を形成する。

［共鳴吸音機構］
共鳴吸音機構４は、例えばリップ２１とウインドウガラス８との摺接などで発生した異音を共鳴させて貫通孔２３内における空気の粘性摩擦により吸音させる。共鳴吸音機構４は、貫通孔２３と空間３３とで構成されるヘルムホルツ共鳴器を備える。ヘルムホルツ共鳴器の吸音の原理を図１（Ｂ）を用いて説明する。図１（Ｂ）には、貫通孔２３と空間３３とを模式的に示している。ヘルムホルツ共鳴器の共振周波数ｆ（Ｈｚ）は、音速ｃ（ｍ／ｓ）、貫通孔２３の横断面積Ｓ_１（ｍｍ^２）、貫通孔２３の軸方向の長さＬ（ｍｍ）、及び空間３３の容積Ｖ（ｍｍ^３）を用いて、ｆ＝ｃ／２π（Ｓ_１／ＬＶ）^１／２で表せられる。発生した異音の周波数がヘルムホルツ共鳴器の共振周波数ｆと合えば、異音が貫通孔２３から空間３３に入射した際、空間３３内の空気がバネとして作用して貫通孔２３の空気を激しく振動させられる。それにより、振動される空気と貫通孔２３の内面とで粘性摩擦を発生させて振動エネルギーを損失させ、異音を吸音できる。例えば、貫通孔２３の横断面積Ｓ_１＝πｍｍ^２（径２ｍｍ）、貫通孔２３の長さＬ＝１０ｍｍ、空間３３の容積Ｖ＝９００ｍｍ^３（６ｍｍ×６ｍｍ×２５ｍｍ（リブ間隔Ｐ））としたとき、共振周波数ｆ＝１０１１Ｈｚとなり、凡そ１ｋＨ帯の異音を吸音できる。共鳴吸音機構４は、上述のように各空間３３の容積Ｖが異なる。これら容積Ｖの相違により、種々の共振周波数ｆのヘルムホルツ共鳴器を備えることになり、種々の周波数の異音を効果的に吸音できる。

〔車外側の車両のガラスシール構造〕
車外側に設けられる車両のガラスシール構造１００は、車外側ウェザストリップ５と、固定部材６とを備える。車外側ウェザストリップ５は、ウインドウガラス８の車外側面に摺接するリップ５１と、リップ５１と一体化されると共に固定部材６に固定される断面逆Ｕ字状の本体部５２とを備える。本体部５２の下端には、フック５３が形成されている。固定部材６は、車外側ウェザストリップ５を固定する。固定部材６は、フック５３が係止される係止爪６１を備える。ここでは、固定部材６は、アウタパネル７２の上端に一体に設けられている。

《作用効果》
以上説明した共鳴吸音機構４を備える車両のガラスシール構造１によれば、以下の効果を奏することができる。

（１）車内側ウェザストリップ２の貫通孔２３と収納溝３１の空間３３とでヘルムホルツ共鳴器（共鳴吸音機構４）を形成するため、異音を吸収できる。また、貫通孔２３の一端が二つのリップ２１の間に開口しているため、いずれのリップ２１に起因して異音が生じても良好に吸音できる。更に、各空間３３の容積を異ならせているため、種々の共振周波数ｆのヘルムホルツ共鳴器を備えることができ、種々の周波数の異音を吸音できる。

（２）共鳴吸音機構４の共振周波数ｆの選択は、貫通孔２３の横断面積Ｓ、貫通孔２３の軸方向の長さＬ、及び空間３３の容積Ｖなどを種々変更することで行えるので、吸音させたい周波数に対応した設計が容易であり、設計自由度が高い。

（３）従来のようなＲ加工部といった複雑な形状や厳密な寸法公差がウェザストリップに求められないため、ロバスト性の高い吸音効果が得られる。

（４）リップの表面に植毛などの吸音材を別途設けなくても吸音効果が得られるため、軽量化できる。その上、コストの低減にも寄与する。

なお、本発明はこれらの例示に限定されず、例えば以下の変更が可能である。

共鳴吸音機構を備える車両のガラスシール構造を自動車のバックドアのスライド自在なウインドウガラスの周りに設けることができる。本発明の車両のガラスシール構造の適用対象は、スライド自在なガラスが設けられる箇所であればドアに限らない。

固定部材は、インナパネルに一体に設けることができる。また、車外側に共鳴吸音機構を有する上記車両のガラスシール構造を設けることができ、この場合、固定部材はアウタパネルに一体に設けることができる。

リップの数は、単数としたり、三つ以上としたりすることができる。リップを三つ以上とする場合、各リップ間のうち少なくとも一つのリップ間に一端が開口するように貫通孔を設けてもよいし、各リップ間に一端が開口するように複数の貫通孔を設けてもよい。例えば、三つのリップがガラスのスライド方向に並列して設けられる場合、リップ間が上下に２つあり、その上側又は下側のどちらかのリップ間にのみ開口する貫通孔を設けてもよいし、上下の両リップ間のそれぞれに開口する貫通孔を設けてもよい。

空間ごとに各貫通孔の径（横断面積）や軸方向の長さを異ならせることができる。また、各空間に対する貫通孔の数を複数にしたり、空間ごとに異ならせたりすることができる。いずれの場合も、ヘルムホルツ共鳴器の共振周波数ｆを変えることができる。更に、リブ同士の間隔を均一にして各空間の容積を同一にできる。

収納溝の深さ方向に複数の空間を形成して、深さ方向に複数のホルムヘルツ共鳴器を形成できる。この場合、リブで収納溝を深さ方向に区画するともに、リブには貫通孔を形成することが挙げられる。本体部の貫通孔とリブの貫通孔の各断面積が異なることや、深さ方向に区画された空間同士の体積が異なることで、深さ方向に形成される複数のヘルムホルツ共鳴器の共振周波数を異ならせることができる。収納溝を長手方向に仕切るリブと、深さ方向に仕切るリブの双方を組み合わせてもよい。

ウェザストリップの本体部におけるリップと反対側には、リブが嵌め込まれるスリットを形成したり、収納溝に設けたリブと同様のリブを一体に形成したりできる。

リブの数は、単数とすることができる。リブの数を単数とする場合、リブの形成箇所は、収納溝の長手のほぼ中央としたり、中央からずらしたりすることができる。リブの形成箇所を収納溝の長手の中央とすると、容積が同じ二つの空間を形成できる。一方、リブの形成箇所を収納溝の中央から長手にずらすと、容積の異なる二つの空間を形成できる。

リブを無くすことができる。この場合、本体部と収納溝とで一つの空間が形成される。この空間体積を確保するため、収納溝内の互いに対向する箇所に本体部を当て止めする当て止め部を形成することが好ましい。当て止め部としては、収納溝の長手に沿って一連に形成される突条や、収納溝の長手に沿って並列して形成される複数の突起などが挙げられる。

本発明の車両のガラスシール構造は、スライド自在なガラスのシールに好適に利用できる。

１、１００車両のガラスシール構造
２車内側ウェザストリップ
２１リップ２２本体部２３貫通孔
３固定部材
３１収納溝３２リブ３３空間
４共鳴吸音機構
５車外側ウェザストリップ
５１リップ５２本体部５３フック
６固定部材
６１係止爪
７サイドドア
７１インナパネル７２アウタパネル７３ドアトリム
８ウインドウガラス

Claims

ウェザストリップと、前記ウェザストリップを固定する固定部材とを備える車両のガラスシール構造であって、
前記ウェザストリップは、
スライド自在なガラス表面に摺接するリップと、
前記リップが一体化されると共に前記固定部材に固定される本体部とを有し、
前記固定部材は、前記本体部が嵌め込まれて前記本体部とで囲まれる空間を形成する収納溝が形成され、
前記本体部は、一端が前記空間に開口し、他端が前記リップ側に開口する貫通孔が形成され、
前記貫通孔の横断面積は、前記空間の横断面積よりも小さい車両のガラスシール構造。